2.1 CMIP-5 與 AMIP 資料選用
本研究模式資料取自於 CMIP-5(Coupled model intercomparison project Phase 5)的 CGCM 與 AGCM run，CMIP5 和 AMIP 簡介請參考 2.2 與 2.3 小節。從將近 60 個模式當中進行以下篩選： 1.模式必須 同時具備大氣模式 AMIP run 以及耦合模式 Historical run 之模擬，
藉此比較海氣以及其他交互作用所造成的差異 2.模式的時間解析度 必須為 Daily 以上。最後挑選 CMCC-CM、CNRM-CM5、GFDL-CM3、
IPSL-CM5A-MR、MIROC-5、MPI-ESM-MR 和 MRI-CGCM3 等七個模式(表 1)，使用模式模擬之降水以及 850hPa 風場資料進行分析。由於各模 式解析度不一，因此將所有資料統一內插為 2˚× 2˚以便後續研究，
內插後資料雖在部分地區的極端值會有降低現象，但經比較，整體趨 勢、位置及強度皆不產生太大變化。
觀測部分，降水為 GPCP(Global Precipitation Climatology Project ) 1DD(1˚× 1˚、Daily)資料，受限於該資料在 1997 年前尚 無提供 Daily 觀測結果，因此僅選擇 1997~2008 共 12 年做分析。風 場部分則使用 NCEP-R2 (National Centers for Environmental Prediction -DOE Reanalysis 2) 850hPa 的 u、v 風場，時間選取
1985~2005 共 21 年、一天一筆的資料，解析度為 2.5˚× 2.5˚。
本研究採用 Daubechies (1998)的小波轉換，將週期 30-60 天的 波動訊號濾出。分析季內振盪的濾波方式相當多，若需同時考量頻率 以及時間區域的特性，小波轉換是相對較適合的濾波方式(Weng and Lau 1994；Mark et al 1995；Torrence and Compo 1998)。而 Daubechies 的小波轉換，除了保有區域特性外，其基底函數還具有正交函數的特 性，相關的介紹以及應用，詳見鄒等(2000)。
本研究將濾波前與濾波後之振盪取變異數平均，藉此比較模式在 氣候值及季內振盪的模擬能力。另外，模式分別使用耦合模式版本 (CGCM)以及大氣模式版本(AGCM)相互比較，藉此了解海氣以及其他交 互作用在模式中所產生之影響及差異。隨後再將 CGCM 以及 AGCM 按解 析度分類並且與觀測資料做比較，在定義區域使用相關係數(Pattern Correlation Coefficient)以及均方根誤差(Root mean square error) 分析，量化模式模擬的能力以及表現優劣。
2.2 CMIP-5 簡介
Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5)為 World Climate Research Programme (WCRP)研究組織下 Working Group on Coupled Modelling (WGCM)所建立的子計畫。其主要目的
在於延續先前 CMIP3 的研究，建立一系列標準的實驗設計提供科學家 研究及分析 Coupled general circulation models (CGCM)在各種不 同情境設定下的模擬表現。CMIP5 有全世界超過 30 個氣候中心、60 個模式參與，能提供氣候模式的診斷、比較以及資料的取得。相較於 過去 CMIP3 的研究，CMIP5 中許多模式已經重新設定、優化過物理過 程，例如新的積雲參數、更詳盡的環境因子以及海氣交互作用所產生 的回饋等等。此外，大多數模式也提高其垂直以及水平的解析度，以 期新的模式能夠有更接近真實的模擬。CMIP5 另一項重要的角色為提 供 IPCC AR5(the Fifth Assessment Report (AR5) of the Inter-governmental Panel on Climate Change (IPCC))科學研究資料。「政 府間氣候變遷研究小組」IPCC 是由世界氣象組織(Word Meteoro-logical Organization)與聯合國環境保護計畫(the United Nations Environmental Program)共同成立，主要目的期能以最新的科學數據 確立氣候變遷的目前狀況以及未來可能發展，並且每 5~6 年出版一份 氣候報告書對最新的研究結果做綜觀描述。
2.3 AMIP 簡介
大氣模式比對計畫 AMIP(Atmosphere Model Intercomparison Project)，是 CMIP5 研究中的一項子計畫，專為全球大氣環流模式
(Atmosphere Global Circulation Model ; AGCM)所設計(Gate et al.1992)，該計畫同樣提供參與的模式一個標準的比較平台，提供相 同的邊界條件，包括海陸分布、風場與海洋起始資料、海冰分布、大 氣質量等等。與 CMIP 相異之處為 AMIP 所使用的是單一的大氣環流模 式 AGCM，其模式運作中的海溫資料皆以邊界條件形式帶入，不隨著 模式的模擬而有所變化，因此較欠缺大氣對海洋的回饋作用。AMIP 實驗與診斷計畫著重於基礎研究，同時也提供了一個 AGCM 與 CGCM 相 互比較的機會，針對兩種不同結構的模式資料進行研究、評估以及校 正，所得到的資訊期望能改善供目前模式所欠缺或日後改進的方向。
2.4 模式評估方式
本篇選用兩種評估方式將模式模擬的優劣程度量化：(1)均方根 誤差(Root Mean Square Error；RMSE)、(2)空間相關係數(Pattern Correlation Coefficient)。兩種方式評估的範圍皆選擇 60˚E-180˚，
20˚S-40˚N。
(1) 均方根誤差(RMSE) - 計算模式資料與觀測資料的平均誤差大 小，公式如下：
21
( ) ( )
N
x
F x O x R M S E
N
F(x)為觀測資料、O(x)為模式資料、N 為計算範圍內網格點數
(2) 空間相關係數(Pattern Correlation Coefficient) – 表示兩 筆資料在空間上各點分布情況的相關性大小，空間相關係數越 高，則代表觀測與模式模擬資料的空間變化越一致，模擬能力 越佳。計算公式如下：
1 1 N
n n
N n
f r
f f r r
R
空間相關係數的值範圍為 -1＜R＜1